基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖書館火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、火災(zāi)是一個(gè)極其復(fù)雜的燃燒過程，所造成的災(zāi)害不僅包括巨大的財(cái)產(chǎn)損失，還嚴(yán)重威脅著人類的生命安全。高校圖書館收藏著眾多的寶貴資料，特別是許多歷史資料。此外，高校圖書館每天接待著眾多的老師、學(xué)生，每一個(gè)讀者都是我們國家寶貴的財(cái)富。因此，圖書館的防火工作優(yōu)為重要，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生、減少火災(zāi)損失，是我們每一個(gè)圖書館員應(yīng)該關(guān)注的，確保圖書館的安全也是我們的責(zé)任和義務(wù)。火災(zāi)探測(cè)技術(shù)是預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的有效手段。如何提高火災(zāi)探測(cè)的準(zhǔn)確度和響應(yīng)時(shí)間，減少漏報(bào)和誤

2、報(bào)是今后研究的方向和重點(diǎn)。本論文針對(duì)中北大學(xué)圖書館早期火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，提出了系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)思路，重點(diǎn)研究了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了圖書館火災(zāi)的早期探測(cè)。 該系統(tǒng)以單片機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置的控制，以PC機(jī)完成各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、對(duì)單片機(jī)的控制和應(yīng)用本文設(shè)計(jì)的火災(zāi)探測(cè)算法得出有無火災(zāi)發(fā)生的結(jié)論，并顯示結(jié)論(包括明火、陰燃火或無火)。 根據(jù)圖書館早期監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求選用溫度、煙霧濃度、C

3、O含量傳感器作為系統(tǒng)的探測(cè)器，并結(jié)合中北大學(xué)圖書館的建筑特點(diǎn)、布局特色以及人文、環(huán)境等情況在不同的區(qū)域設(shè)置了不同的探測(cè)器組合。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯技術(shù)構(gòu)建火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)：信號(hào)處理層、信號(hào)判斷層和信息決策層。火災(zāi)信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理層進(jìn)行預(yù)處理后送入信號(hào)判斷層，由模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判決得出4個(gè)結(jié)論(模糊控制器的火災(zāi)概率、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的明火概率、陰燃火概率和無火概率)，這些結(jié)論送入信息決策層進(jìn)行最后的決策，并得出最終的結(jié)論。 利用模糊

4、邏輯具有較強(qiáng)綜合判斷能力和識(shí)別能力的特點(diǎn)，將模糊控制運(yùn)用到火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中。在MATLAB下完成了火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)中模糊控制器的設(shè)計(jì)。 利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的特性，采用BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)，分別建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)探測(cè)器模型，用MATLAB進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了訓(xùn)練與檢測(cè)。通過比較各種網(wǎng)絡(luò)的收斂效果和誤差大小，最后選定采用三層前饋BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，隱層數(shù)為12，訓(xùn)練函數(shù)為traingda。 對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)火SH1、SH2、SH